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典型对虾养殖水体中参与硝化与反硝化过程的微生物群落结构
  • ISSN号:0001-6209
  • 期刊名称:微生物学报
  • 时间:2012.4.4
  • 页码:478-488
  • 分类:Q938[生物学—微生物学]
  • 作者机构:[1]华南理工大学生物科学与工程学院,广州510006
  • 相关基金:国家自然科学基金(21076090)
  • 相关项目:珠三角地区典型水产养殖环境中氮素迁移规律及功能微生物群落分析
中文摘要:

【目的】本研究旨在分析典型虾塘养殖水体中参与氮循环关键过程的菌群多样性,为指导实际对虾养殖水体中NH;和N02-的微生物降解、水体氮素污染控制以及虾塘养殖氮素循环的有效管理提供科学依据。【方法】使用聚合酶链式反应及变性梯度凝胶电泳技术(Polymerase Chain Reaction.Denaturing GradientGel Electrophoresis,PCR-DGGE)从8个不同地点的虾塘水样中确定代表性水样,以此为典型水样进行研究,构建了氨单加氧酶基因(amoA)、亚硝酸盐氧化还原酶基因(nxrA)、亚硝酸盐还原酶基因(nitS)的克隆文库。利用限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)技术将克隆文库进行酶切分析。【结果】通过序列多态性分析,表明amoA基因克隆文库中所有序列都属于变形杆菌f-Ip亚纲(p.Proteobacteria),分别为亚硝化单细胞菌属(Nitrosomonas)(81%)和亚硝化螺旋菌属(Nitrosospira)(19%)2个属。nxrA基因克隆文库检测到β-Proteobacteria和8.Proteobacteria两个亚纲,其中硝化杆菌属(Nitrobacter)是优势菌群,占整个文库的92%,仅有一个类群属于8亚纲的脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)(8%)。nitS基因文库群落结构相对于amoA和nxrA基因文库较复杂,分别为β-Proteobacteria、β-Proteobacteria亚纲和Actinobacteria,序列分析表明,25%的类群为固氮弧菌属(Azoarcus),25%的类群为(Polymorphum),20%的类群为需氧去氮菌属(Thauera),10%的类群为(Sophophora),10%的的类群为链霉菌属(Streptomyces),5%的类群为(Brachymonas),5%的类群为(Ruegeria)。【结论】典型虾塘养殖水环境中氮素循环关键过程的菌群多样性丰富,其中亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和硝化杆菌属(Nitrobacter)分别是此环境中主要的氨氧化作用推动者和亚硝酸盐氧化作用推动者,而在?

英文摘要:

[ Objective ] We analyzed the community and diversity of microorganisms involved in nitrification and denitrification of nitrogen cycle in typical aquaculture water in order to manage microbiological degradation of NH4 and NO_2, to control nitrogen pollution and nitrogen cycle in shrimpfarming water. [ Methods] Samples were analyzed by Polymerase Chain Reaction Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE) graph. We constructed clone libraries of the typical sample based on the functional gene ammonia monooxygenase gene (amoA), nitrite oxidoreductase gene (nxrA) , and nitrite reductase gene (nirS). These three libraries were analyzed by using Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP). [ Results] Phylogenetic analysis showed that all sequences from amoA library were clustered into [3-Proteobacteria, including Nitrosomonas (81%) and Nitrosospira (19%). Clones from nxrA library were clustered into ot-Proteobacteria and β-Proteobacteria, including Nitrobacter (92%) and Desulfobacteraceae (8%). Clones from nirS library were clustered into β-Proteobacteria, β-Proteobacteria and Actinobacteria. β-Proteobacteria was the dominant group that consisted of Azoarcus (25%), Brachymonas (5%), and Thauera (20%). In β-Proteobacteria group, Sophophora (10%) , Polymorphum (25%) , Ruegeria (5%) were detected. In the Actinobacteria group, Streptomyces (10%) was detected. [ Conclusion] Microorganisms involved in nitrification and denitrification of nitrogen cycle were abundant. In the aquaculture water, Nitrosomonas was the main performer of ammoxidation, Nitrobacter was the main performer of nitrification, and many kinds of populations played important roles in the denitrification.

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期刊信息
  • 《微生物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国微生物学会 中国科学院微生物研究所
  • 主编:谭华荣
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路3号中国科学院微生物研究所B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:actamicro@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807516
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-6209
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1995/Q
  • 邮发代号:2-504
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协首届优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国生物科学数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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